水利枢纽工程上下游围堰设计与施工

水利枢纽工程上下游围堰设计与施工
发布时间：2021-02-01T02:40:01.207Z 来源：《防护工程》2020年30期作者：张文飞
[导读] 福建省长泰枋洋水利枢纽工程属跨地域引水工程，供水对象为厦门市，引水流量10.0m3/s，涉及漳州市长泰县和厦门市集美区两个县（区）。

工程枢纽主要由上存碾压混凝土重力坝、上存水库～尚吉引水系统、尚吉厂房以及溪口闸坝、溪口～许庄引水系统等建筑物组成。

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摘要：施工围堰是大坝拱、垛加固主体工程施工的关键技术，其质量直接关系到整个工程的总体质量。

针对福建省长泰枋洋水利枢纽工程的地质条件，对上下游围堰进行设计，采取相应的施工措施，并对工程保障措施进行了分析。

本工程的成功实施为类似工程提供了借鉴。

关键词：水利工程；围堰设计；围堰施工
1工程概况
福建省长泰枋洋水利枢纽工程属跨地域引水工程，供水对象为厦门市，引水流量10.0m3/s，涉及漳州市长泰县和厦门市集美区两个县（区）。

工程枢纽主要由上存碾压混凝土重力坝、上存水库～尚吉引水系统、尚吉厂房以及溪口闸坝、溪口～许庄引水系统等建筑物组成。

上存碾压混凝土重力坝坝顶高程204.30m，最大坝高89.30m，坝顶宽度8m，坝顶长338m，溢洪道布置在坝顶中央，设3孔10×10m弧形钢闸门，堰顶高程为191.00m。

上存至尚吉引水系统总长约1019m（进水口至岔管中心），由进水口、引水隧洞、调压井和压力管道组成，进水口为塔式进水口，底板高程144.0m，引水隧洞开挖断面为底宽2.5m，直径4.1m的扩底圆形断面。

2围堰设计
2.1围堰功能
本工程施工导流大坝上下游围堰主要功能是在2015年枯水期的情况下围堰挡水，利用导流洞导流，进行大坝基坑的各项施工；2016年汛期时，河床全断面过流，2017年汛期，来水由大坝挡水，导流洞过流度汛，大坝浇筑高度超过了度汛高程。

因此围堰仅在2015年10月～2016年4月发挥挡水功能。

按照10年一遇的枯水期（10月~4月）挡水标准（Q=204m3/s）设计，采用粘土斜墙土石围堰型式。

2.2围堰平面布置
围堰防护范围必须满足主体工程施工时的坝基开挖线和砼浇筑轮廓线及施工场地机械、设备、人员活动要求[1-3]。

上下游围堰均为粘土斜墙围堰，其中上游围堰轴线距离81m，下游围堰轴线距离58m，上下游围堰平面轴线控制点坐标见表1。

2.3围堰结构
上游围堰顶高程为137.00m，最大堰高17.0m，堰顶宽度为10m，迎水、背水堰面坡度均为1:1.5；迎水面采用抛石理砌护坡。

上游围堰截流戗堤顶高程126.4m，戗堤顶宽10m，迎水面坡比为1:1.5，背水面1:1.0，围堰堰体及戗堤均采用石渣料填筑。

下游围堰顶高程为125.7m，最大堰高5.7m，堰顶宽度10m，迎水、背水堰面坡度均为1:1.5；迎水面采用2m厚度大块石理砌护坡。

围堰堰体均采用石渣料填筑。

围堰堰体防渗均采用粘土斜墙防渗，其中上游围堰河床EL120～EL123砂卵石层粘土心墙置换，粘土斜墙顶高程为EL136.6m；下游围堰河床EL117～EL120砂卵石层粘土心墙置换，粘土斜墙顶高程为EL125.3m。

上下游围堰基础均为砂卵石层，将河床表层剥离后，砂卵石层基础能够满足围堰施工的承载力要求。

3围堰施工
3.1围堰施工道路布置
大坝上游围堰填筑施工的施工道路和截流道路一致，同时基坑出渣料作为围堰填筑的直接上堰料，需要修筑基坑上堰道路；大坝下游围堰填筑施工道路左右岸各设置一条，均由大坝下游贝雷桥沿河道往下游围堰处修筑施工道路。

3.2围堰填筑施工
3.2.1施工测量
在围堰填筑施工前，测量工程师首先按照监理部门测量工程师所提供的测量控制网点技术参数，结合上游围堰工程技术设计图纸要求设置上游围堰测量控制点，对原始地表工程状况进行测量，绘制上游围堰原始地表工程断面图，同时针对围堰结构设计要求分别对上游围堰控制座标、高程及各控制轴线进行测量核实。

在上游围堰所处的左、右岸山体上设置工程施工测量控制点，并将其标识清楚，为围堰工程各施工阶段提供便利的施工服务控制网点。

3.2.2石渣填筑施工
围堰填筑取料除基坑出渣料直接上堰外，其余从堆料场或渣场选取。

施工采用反铲挖掘机精选开挖取料，20t装渣自卸汽车运输至围堰填筑施工区，D85推土机、装载机配合平整施工，水上部分采用20t振动碾逐层进行振动碾压，每层碾压厚度不大于80cm，往返碾压遍数为6～8遍。

过渡层的施工紧跟石渣填筑平行上升，分层厚度为0.3m，逐层进行机械振动碾压，往返碾压遍数为6～8遍,要求压实后孔隙率不大于25%。

填筑碾压施工时必须特别注意围堰防渗轴线区的操作工艺，确保防渗墙施工质量。

围堰上、下游侧在每填筑4m后，将对围堰边坡进行修整，使其达到设计要求的坡比，修坡用1.6m3挖掘机从下到上逐层进行，坡面碾压后，对填筑料进行密实度抽样检测，要求压实后孔隙率不大于25%。

3.3粘性土填筑施工
本工程粘性土填筑施工主要为上下游围堰粘土斜墙，粘土工程量为4815m3。

根据大坝施工测量控制网，定位控制桩在施工区域外沿围堰的一侧或两侧布设高程控制网点、导线控制桩、施放中心线、铺筑边线。

测量设备采用全站仪、经纬仪和水准仪进行。

粘土的天然含水量大于或小于施工填筑含水量时，应根据土料开挖方式、装运卸流程以及气象等条件对料场土料含水量进行调整，调整方法以翻晒或洒水为主。

一般情况下，料场土料含水量与最优含水率允许偏差为±2％，土堤压实度≥0.90，干密度≥15.5KN/㎡，具体应通过现场试验确定。

此外，还需按要求进行铺料作业、填筑作业、压实作业等工序。

3.4坡面抛石理砌
为防止围堰冲刷，本工程在上下游围堰迎水面采用抛石理砌防护，坡面抛石理砌主要采用PC360反铲挖掘机对围堰坡面块石平整，理砌后要求表面平整，块石间无0.01平方米以上间隙，大块石由坝基开挖石渣料中选取较新鲜岩石。

3.5施工围堰拆除
大坝上下游围堰在大坝蓄水前进行拆除，具体拆除时间详见施工总进度计划。

围堰利用PC360挖掘机开挖，所有围堰弃渣统一采用自卸汽车运至指定弃渣场。

拆除工程量详见表2。

4保障措施
4.1围堰施工安全保障措施
围堰施工安全保障的具体措施有7条，如表3所示。

5结论
尽管施工围堰只是临时性工程，但是作为大坝拱、垛加固主体工程施工的基础，却在福建省长泰枋洋水利枢纽工程整体工程中发挥着举足轻重的作用。

尤其是本例围堰工程中涉及诸多施工难点，技术难度较大。

在实际施工中，施工承包方对围堰的设计合理，严格把控施工质量，保证了工程的预期效果。

本文从工程概况、围堰设计、围堰施工和保障措施4个方面对工程进行了阐述，此外，截流设计与施工、围堰的运行维护、施工期排水施工期安全度汛与超标洪水措施等也是工程需要考虑的问题。

参考文献
[1]岳朝俊,李昊,余胜祥,等.巴基斯坦卡洛特水电站围堰设计与施工[J].水利水电快报,2020,41(03):47-51.
[2]黄远泽,郑希娟,其其格,等.盖下坝水电站大坝上下游围堰设计与施工[J].东北水利水电,2015,33(11):6-8.
[3]张尊阳.楠溪江供水工程拦河闸枢纽导流围堰施工设计[J].水利水电技术,2015,46(08):47-48+51.。